1 Data

The image data was read in as two 3-D matrices. The first one contains the intensity values, the second binary flags, with one indicating a lesion voxel and zero a normal voxel. Please note that the lesion flag was obtained through a automatic segmentation process. As a consequence, there could be false positive flags.

Below is an example of one subject (01-001). Voxels labeled as lesion are marked out by red.

2 Preliminary analysis

The current plan is to study the correlation between scans done at each specific area. A separate linear regression model of scan 2 on scan 1 is fit on each subject at each site, and only voxels that are labeled as “positive” in both scans are used in the regression.

Below is a detailed procedure for regression on each subject at each site:

  1. pick out voxels that are labeled positive in both scan.
  2. standardize the intensity value
  3. fit regression a model calculate pearson correlation between scans from the same subject at the same site

The major concern with this output is the lack of correlation across scans from the same subject at the same site. As the figure shows, the correlation value is very close two zero for most of these figures.

I used the whitestripe/FLAIR_space/ti_n4_brain_reg_flair_ws.nii.gz in this analysis, which seems to be the final destination of all preprocessing procedure. Compared to the images in “registration”, the correlation increased, but not by a lot. We also see some outlyint voxels.

I want to try to do the analysis on the brain instead of the lesion, and see if that produce stronger correlation. It turns out the magnitude of correlation is not large (< 10%), but the correlation is very significant

If we could register scans from the same site, we may see higher correlation. I need to talk to Quy and Elizabeth to figure out how to do that. But the problem is, this data does not look like the data Amy’s using.

It looks like Elizabeth ignored the position correspondance, and sampled voxels from the large lesion to match the smaller lesion

Below is a display of the results. If any subject did not received a scan at any site, the corresponding figure is left empty.

3 GAN

For the sake of time, I started with just subject 01001 at site NIH, also only the overlapping lesion voxels.

## 
## Attaching package: 'plotly'
## The following object is masked from 'package:ggplot2':
## 
##     last_plot
## The following object is masked from 'package:neurobase':
## 
##     colorbar
## The following object is masked from 'package:oro.nifti':
## 
##     slice
## The following object is masked from 'package:stats':
## 
##     filter
## The following object is masked from 'package:graphics':
## 
##     layout
## Training the GAN ■■ 2% | ETA: 45sTraining the GAN ■■ 2% | ETA: 44sTraining the
## GAN ■■ 3% | ETA: 42sTraining the GAN ■■ 4% | ETA: 41sTraining the GAN ■■ 4% |
## ETA: 39sTraining the GAN ■■ 5% | ETA: 38sTraining the GAN ■■■ 5% | ETA:
## 37sTraining the GAN ■■■ 6% | ETA: 36sTraining the GAN ■■■ 7% | ETA: 36sTraining
## the GAN ■■■ 7% | ETA: 35sTraining the GAN ■■■ 8% | ETA: 35sTraining the GAN
## ■■■■ 8% | ETA: 34sTraining the GAN ■■■■ 9% | ETA: 34sTraining the GAN ■■■■ 10%
## | ETA: 34sTraining the GAN ■■■■ 10% | ETA: 33sTraining the GAN ■■■■ 11% | ETA:
## 33sTraining the GAN ■■■■ 11% | ETA: 33sTraining the GAN ■■■■■ 12% | ETA:
## 33sTraining the GAN ■■■■■ 12% | ETA: 33sTraining the GAN ■■■■■ 13% | ETA:
## 32sTraining the GAN ■■■■■ 13% | ETA: 32sTraining the GAN ■■■■■ 14% | ETA:
## 32sTraining the GAN ■■■■■ 15% | ETA: 32sTraining the GAN ■■■■■■ 15% | ETA:
## 31sTraining the GAN ■■■■■■ 16% | ETA: 31sTraining the GAN ■■■■■■ 16% | ETA:
## 31sTraining the GAN ■■■■■■ 17% | ETA: 31sTraining the GAN ■■■■■■ 17% | ETA:
## 31sTraining the GAN ■■■■■■ 18% | ETA: 30sTraining the GAN ■■■■■■■ 18% | ETA:
## 30sTraining the GAN ■■■■■■■ 19% | ETA: 30sTraining the GAN ■■■■■■■ 19% | ETA:
## 30sTraining the GAN ■■■■■■■ 20% | ETA: 30sTraining the GAN ■■■■■■■ 21% | ETA:
## 29sTraining the GAN ■■■■■■■ 21% | ETA: 29sTraining the GAN ■■■■■■■ 22% | ETA:
## 29sTraining the GAN ■■■■■■■■ 22% | ETA: 29sTraining the GAN ■■■■■■■■ 23% | ETA:
## 29sTraining the GAN ■■■■■■■■ 23% | ETA: 28sTraining the GAN ■■■■■■■■ 24% | ETA:
## 28sTraining the GAN ■■■■■■■■ 24% | ETA: 28sTraining the GAN ■■■■■■■■ 25% | ETA:
## 28sTraining the GAN ■■■■■■■■■ 25% | ETA: 28sTraining the GAN ■■■■■■■■■ 26% |
## ETA: 28sTraining the GAN ■■■■■■■■■ 26% | ETA: 27sTraining the GAN ■■■■■■■■■ 27%
## | ETA: 27sTraining the GAN ■■■■■■■■■ 28% | ETA: 27sTraining the GAN ■■■■■■■■■
## 28% | ETA: 27sTraining the GAN ■■■■■■■■■■ 29% | ETA: 27sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■ 29% | ETA: 27sTraining the GAN ■■■■■■■■■■ 30% | ETA: 26sTraining the
## GAN ■■■■■■■■■■ 30% | ETA: 26sTraining the GAN ■■■■■■■■■■ 31% | ETA: 26sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■ 31% | ETA: 26sTraining the GAN ■■■■■■■■■■ 32% | ETA:
## 26sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■ 32% | ETA: 26sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■ 33%
## | ETA: 25sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■ 33% | ETA: 25sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■ 34% | ETA: 25sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■ 34% | ETA: 25sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■■ 35% | ETA: 25sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■ 35% | ETA:
## 25sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■ 36% | ETA: 24sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■
## 36% | ETA: 24sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■ 37% | ETA: 24sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■ 37% | ETA: 24sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■ 38% | ETA: 24sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■■■ 38% | ETA: 24sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■ 39% | ETA:
## 23sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■ 39% | ETA: 23sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■
## 40% | ETA: 23sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■ 40% | ETA: 23sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■ 41% | ETA: 23sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■ 41% | ETA:
## 23sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■ 42% | ETA: 22sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■ 42% | ETA: 22sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■ 43% | ETA:
## 22sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■ 43% | ETA: 22sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■ 44% | ETA: 22sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■ 44% | ETA:
## 21sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■ 45% | ETA: 21sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■ 45% | ETA: 21sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■ 46% | ETA:
## 21sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■ 46% | ETA: 21sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■ 47% | ETA: 21sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■ 47% | ETA:
## 20sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■ 48% | ETA: 20sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■ 48% | ETA: 20sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■ 49% | ETA:
## 20sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■ 49% | ETA: 20sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■ 50% | ETA: 20sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■ 50% | ETA:
## 19sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■ 51% | ETA: 19sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■ 51% | ETA: 19sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■ 52% | ETA:
## 19sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 52% | ETA: 19sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 52% | ETA: 19sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 53% | ETA:
## 18sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 54% | ETA: 18sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 54% | ETA: 18sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 55% | ETA:
## 18sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 55% | ETA: 17sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 56% | ETA: 17sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 56% | ETA:
## 17sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 57% | ETA: 17sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 58% | ETA: 16sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 58% | ETA:
## 16sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 59% | ETA: 16sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 59% | ETA: 16sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 60% |
## ETA: 15sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 60% | ETA: 15sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 61% | ETA: 15sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 62% |
## ETA: 15sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 62% | ETA: 15sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 63% | ETA: 14sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 63% |
## ETA: 14sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 64% | ETA: 14sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 64% | ETA: 14sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 65% |
## ETA: 13sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 66% | ETA: 13sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 66% | ETA: 13sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 67%
## | ETA: 13sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 67% | ETA: 13sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 68% | ETA: 12sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 68%
## | ETA: 12sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 69% | ETA: 12sTraining the
## GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 69% | ETA: 12sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 70% | ETA: 12sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
## 70% | ETA: 11sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 71% | ETA: 11sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 71% | ETA: 11sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 72% | ETA: 11sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
## 72% | ETA: 11sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 73% | ETA: 10sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 74% | ETA: 10sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 74% | ETA: 10sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
## 75% | ETA: 10sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 75% | ETA: 9sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 76% | ETA: 9sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 76% | ETA: 9sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
## 77% | ETA: 9sTraining the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 77% | ETA: 9sTraining
## the GAN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 78% | ETA: 9sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 78% | ETA: 8sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 79% | ETA: 8sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 79% | ETA: 8sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 80% | ETA: 8sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 80% | ETA: 8sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 81% | ETA: 7sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 81% | ETA: 7sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 82% | ETA: 7sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 82% | ETA: 7sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 83% | ETA: 7sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 83% | ETA: 6sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 84% | ETA: 6sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 84% | ETA: 6sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 85% | ETA: 6sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 85% | ETA: 6sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 86% | ETA: 5sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 86% | ETA: 5sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 87% | ETA: 5sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 87% | ETA: 5sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 88% | ETA: 5sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 88% | ETA: 4sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 89% | ETA: 4sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 89% | ETA: 4sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 90% | ETA: 4sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 90% | ETA: 4sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 91% | ETA: 3sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 91% | ETA: 3sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 92% | ETA: 3sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 92% | ETA: 3sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 93% | ETA: 3sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 93% | ETA: 3sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 94% | ETA: 2sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 94% | ETA: 2sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 95% | ETA: 2sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 95% | ETA: 2sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 96% | ETA: 2sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 96% | ETA: 1sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 97% | ETA: 1sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 97% | ETA: 1sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 98% | ETA: 1sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 98% | ETA: 1sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 99% | ETA: 0sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 99% | ETA: 0sTraining the GAN
## ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 100% | ETA: 0s

The first scan:

The second scan: